План работы
Введение.
I. Общие аспекты.
II. Основная часть.
1. Типы и виды электростанций.
Преимущества и недостатки.
2. Энергосистема.
Единая Энергосистема России.
3. Текущее положение в отрасли.
4. Проблемы развития атомной энергетики.
5. Кризис в экономике и энергетике
6. Концепция энергетической политики в
новых экономических условиях.
III. Заключение. Выводы и предложения.
Вступление
Положение в электроэнергетике России сегодня близко к кризисному - прондолжается
спад производства. Государственная политика формирования рынночных отношений в
электроэнергетике России не учитывает свойств и
осонбенностей этих отраслей. Концепция, как нужно
строить рыночные отношения в области энергетики
ИМЕЕТСЯ , НО ДЕТАЛЬНО
ПРОРОБОТАННОЙ , ПОЛНО
ЦЕННОЙ ПРОГРАММЫ ПЕРЕХОДА К
РЫНКУ СЕГОДНЯ НЕТ.
Одной из составляющих энергетической политики России и ее регионов долнжно стать
формирование нового механизма управления функционированием и развитием
электроэнергетического комплекса. Это необходимо проводить в рамках
осуществляемых в стране общих экономических реформ с учетом особенностей
эл. энергетического комплекса. Поскольку эти и другие необходимые основы
рыночной экономики пока не сформированы, и это потребует длительного времени,
то невозможность санморегулирования на рыночных принципах должна быть
компенсирована сильным государственным регулированием экономических процессов.
Единственным известным на данный момент выходом из противоречия межнду целью
(создание эффективной рыночной экономики) и объективной необнходимостью
сохранения централизованного управления является создание двухсекторной
экономики, в которой параллельно функционирует рыночный и государственно
управляемый секторы. Можно отметить, что сторонниками такого пути
реформирования экономики являются такие известные экононмисты
, как Я. Корнай ,
П. Мюрелл ,
Р. Макконон , В.
Белкин , Г. Ханин -
акнтивные приверженцы рыночной экономики и хорошо понимающие огромные проблемы
в параллельном существовании частного и государственного секнторов.
Рыночный сектор должен формироваться, прежде всего, в отраслях, близких к к
онечной продукции (торговля, легкая и пищевая промышленноснти, сельское
хозяйство, строительство), а также, по мере готовности, и в других
производствах, где отсутствует ( или относительно
легко может быть разрушен) монополизм и сбои в работе которых не ведут к
большим ущернбам и к дестабилизации экономики.
Электоэнергетика обладает рядом особенностей,
обусловливающих необнходимость сохранения в ближайшей перспективе необходимость
сохранения преимущественно государственного управления его функционированием и
развитием. К ним относятся :
- особая важность для населения и всей экономики обеспечения надежного
энергоснабжения:
- высокая капиталоемкость и сильная инерционность развития электроэнергетики;
- монопольное положение отдельных предприятий и систем по технологинческим
условиям, а также вследствие сложившейся в нашей стране высокой концентрации
мощностей эектроэнергетики:
- отсутствие необходимых для рыночной экономики резервов в п
роизводстве и транспорте энергоресурсов:
- высокий уровень опасности объектов эектроэнергетики для населения и
природы.
I. Общие аспекты.Электроэнергетика - отрасль промышленности, занимающаяся производством
электроэнергии на электростанциях и прередачей ее протребителям.
Энергетика является основой развития производственных сил в любом
государстве. Энергетика обеспечивает бесперебойную работу промышленности,
сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие
экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики.
Энергетическая промышленность является частью топливно-энергетической
промышленности и неразрывно связана с другой составляющей этого гигантского
хозяйственного комплекса - топливной промышленностью.
Российская энергетика - это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных
электростанций. Общая их мощность по состоянию на октябрь 1993го
года составляет 210 млн квт. В 1992 году они выработали около 1 триллиона кВт/ч
электроэнергии и 790 млн. Гкал тепла. Продукция ТЭК составляет лишь около 10%
ВПП страны, однако доля комплекса в экспорте составляет около 40%(в основном
за счет экспорта энергоносителей).
В 1992 году экспортировано в страны Европы и Азии свыше 2% всей
электроэнергии произведенной в стране. Общая длина линий электропередач
составила 2.5 млн километров. Более 1.10 миллиона человек занято в
электроэнергетике.
За последние 80 лет промышленное производство электроэнергии увеличилось в
тысячу с лишним раз (см. таблицу 1), была создана единая энергосистема и
около сотни районных энергосистем. Плоды гигантомании советского времени
воплотились в этой отрасли более, чем где-либо еще. Многие из гигантов
электроэнергетики размещены неравномерно, экономически и географически
неправильно, но это не уменьшает ценность таких объектов - сейчас их не
перенесешь и не перепрофилируешь.
¨ Таблица 1. Динамика роста электроэнергетики России (1985-1992)
1985
1990
1991
1992
Производство электроэнергии (млрд.КВч)
963
1082
1074
1020
в том числе на ГЭС
160
166
169
160
в том числе на АЭС
99
118
120
117
Текущая задача российской электроэнергетики - правильное и целесообразное
использование ресурсов уже имеющихся предприятий этой отрасли, что невозможно
без эффективного сотрудничества с другими отраслями промышленности.
II. Основная часть
1. Типы и виды электростанций. Преимущества и недостатки.Теплоэнергетика
Около 75% всей электроэнергии России производится на тепловых
электростанциях. Большинство городов России снабжаются именно ТЭС. Часто в
городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только
электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является
довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность
теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность
централизованного теплоснабжения сильно при передаче также понижается.
Подсчитано, что при протяженности теплотрасс более 20 км (типичная ситуация
для большинства городов) установка электрического бойлера в дельно стоящем
доме становится экономически выгодна.
Размещение ТЭЦ и ТЭС.
На территории России в 90 г. вырабатывалось 1 100 млрд.
Квт/ч. Из них на долю ТЭС и ТЭЦ приходилось около 72-75%. Основная доля
СССР приходилась на Россию.
Основные факторы размещения:
1. Сырьевой фактор.
2. Потребительский фактор.
ТЭЦ и ТЭС размещались на 50% под воздействием сырьевого фактора.
Проблема размещения ТЭС и ТЭЦ заключалась в
приближении новых ТЭС и ТЭЦ к сырью. Основные
электростанции размещались возле крупных
промышленных центров (Канаповская ТЭС). ТЭЦ в
отличии от ГЭС вырабатывают не только энергию, но и пар, горячую воду. А так
как эти продукты часто используются в химии, нефтехимии,
лесопереработке, промышленности, сельском
хозяйстве, то это дает ТЭЦ существенные плюсы.
Часто фактор сырья преобладает над потребительским
фактором, поэтому многие ТЭС и ТЭЦ размещены за несколько сотен километров
от потребителя.
Гидроэнергетика
ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют доволен-таки большую
себестоимость постройки. Именно ГЭС позволили советскому правительству в
первые десятилетия советской власти совершить такой прорыв в промышленности.
Современные ГЭС позволяют производить до 7 Млн Квт энергии, что двое
превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и АЭС, однако
размещение ГЭС в европейской части России затруднено по причине дороговизны
земли и невозможности затопления больших территорий в данном регионе.
Построеные в западной и восточной сибири мощнейшие ГЭС несомненно нужны и это
- важнейший ключ к развитию Западносибирского а также энергоснабжению
Уралького экономических районов. Важным недостатком ГЭС является сезонность
их работы, столь неудобная для промышленности.
Атомная энергетика.
Первая в мире АЭС - Обнинская была пущена в 1954 году в России. Персонал 9
российских АЭС составляет 40.6 тыс. человек или 4% от общего числа населения
занятого в энергетике. 11.8% или 119.6 млрд. Квч. всей электроэнергии,
произведенной в России выработано на АЭС. Только на АЭС рост производства
электроэнергии сохранился : в 1993 году планируется произвести 118% от объема
1992 года.
¨ Таблица 2. Действующие АЭС России и их характеристики.
АЭС
Номер блока
Тип реактора
Электрич. мощность
Год ввода в эксплуатцию
Срок вывода
Белоярская
1
2
3
АМБ
АМБ
БН-600
100
160
600
1963
1967
1980
1980*
1989*
2010
Билибинская
1
2
3
4
ЭГП
ЭГП
ЭГП
ЭГП
12
12
12
12
1974
1974
1975
1976
2004
2004
2005
2006
Балаковская
1
2
3
4
ВВЭР-1000
ВВЭР-1000
ВВЭР-1000
ВВЭР-1000
1000
1000
1000
1000
1985
1987
1988
1993
2015
2017
2019
2023
Калининская
1
2
ВВЭР-1000
ВВЭР-1000
1000
1000
1984
1986
2014
2016
Кольская
1
2
3
4
ВВЭР-440
ВВЭР-440
ВВЭР-440
ВВЭР-440
440
440
440
440
1973
1974
1981
1984
2003
2004
2011
2014
Курская
1
2
3
4
РБМК-1000
РБМК-1000
РБМК-1000
РБМК-1000
1000
1000
1000
1000
1976
1978
1983
1985
2006
2008
2013
2015
Ленинградская
1
2
3
4
РБМК-1000
РБМК-1000
РБМК-1000
РБМК-1000
1000
1000
1000
1000
1973
1975
1979
1981
2003
2005
2009
2011
Нововоронежская
1
2
3
4
5
В-1
В-3
ВВЭР-440
ВВЭР-440
ВВЭР-1000
210
365
440
440
1000
1964
1969
1971
1972
1980
1984*
1990*
2001
2002
2010
Смоленская
1
2
3
РБМК-1000
РБМК-1000
РБМК-1000
1000
1000
1000
1982
1985
1990
2012
2015
2020
АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций имеют ряд
существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных
условиях функционирования они обсолютно не загрязняют окружающую среду, не
требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены
практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практичеки равную
мощности средней ГЭС, однако коэффициэнт использования установленной мощности
на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС.
Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования
практически не имеют. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных
форс-мажорных обстоятельствах:землетрясениях, ураганах, и т. п. - здесь
старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного
заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора.
Другие виды электростанций.
Несмотря на то, что так называемые УнетрадиционныеФ виды электростанций
занимают всего 0.07% в производстве электроэнергии в России развитие этого
направления имеет большое значение, особенно учитывая размеры территории
страны. Единственным представителем этого типа ЭС является Паужетская ГеоТЭС
на Камчатке мощностью 11мвт. Станция эксплуатируется с 1964 года и устарела
как морально так и физически. В настоящее время в стадии разработки находится
технический проект ветроэнергетической электростанции мощностью в 1 Мвт. на
базе ветрового генератора мощностью 16 Квт, выпускаемого НПО УВетроЭнФ. К
2000 году планируется пустить Мутновскую ГеоТЭС мощностью 200 Мвт.
Уровень технологических разработок России в этой области сильно отстает от
мирового. В удаленных или труднодоступных районых России, где нет
необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую
некому, УнетрадиционныеФ источники электроэнергии - наилучшее решение.
2.Энергосистемы. Единая Энергосистема.
Энергосистема - группа электростанций разных типов и мощностей, объединенная
линиями электропередач и управляемая из единого центра.
ЕЭС - единый объект управления, электростанции системы работают параллельно.
Объективной особенностью продукции электроэнергетики является невозможность
ее складирования или накопления, поэтому основной задачей энергосистемы
является наиболее рациональное использование продукции отрасли. Электрическая
энергия, в отличие от других видов энергии, может быть конвертирована в любой
другой вид энергии с наименьшими потерями, причем ее производство,
транспортировка и последующая конвертация значительно выгоднее прямого
производства необходимого вида энергии из энергоносителя. Отрасли, зачастую
не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов
являются крупнейшими потребителями электроэнергии.
ЭнеpгоОбъедиения
Установленная мощность, млн. Квт.
Выpаботка электpоэнеpuии млpд. кВт. ч
1990
1991
1990
1991
ОЭС:
Центpа
55.3
55.9
306.1
307.0
Сpедней Волги
22.9
23.0
114.6
113.7
Уpала
40.9
40.6
260.5
252.9
Севеpо-Запада
33.0
33.0
167.8
162.9
Севеpного Кавказа
10.6
10.6
58.7
57.0
Сибиpи
44.3
44.6
198.4
198.3
Укpаины
53.4
52.3
312.0
276.8
Закавказья
12.3
12.9
63.0
62.1
Казахстана
12.9
12.9
63.0
62.1
МолдЭнеpго
3.0
3.0
13.0
13.2
Всего по ЕЭС
288.6
288.2
1528
1489
¨ Таблица 3. Выработка электроэнергии по ЕЭС
ЕЭС России - сложнейший автоматизированый комплекс электрических станций и
сетей, объединенный общим режимом работы с единым центром диспетчерского
управления (ДУ). Основные сети ЕЭС России напряжением от 330 до 1150 кВ
объединяют в параллельную работу 65 региональных энергосистем от западной
границы до Байкала. Структура ЕЭС позволяет функционировать и осуществлять
управление на 3х уровнях: межрегиональном (ЦДУ в Москве),
межобластном (объединенные диспетчерские управления) и областном (Местные ДУ).
Такая иерархическая структура в сочетании с противоаварийной интеллектуальной
автоматикой и новейшими компьютерными системами позволяет быстро локализовать
аварию без значительного ущерба для ЕЭС и зачастую даже для местных
потребителей. Центральный диспетчерский пункт ЕЭС в Москве полностью
контролирует и управляет работой всех станций, подключенных к нему.
Единая Энергосистема распределена по 7 часовым поясам и тем самым позволяет
сглаживать пики нагрузки электросистемы за счет УперекачкиФ избыточной
электроэнергии в другие районы, где ее недостает. Восточные регионы
производят электроэнергии гораздо больше, чем потребляют сами. В центре же
России наблюдается дефицит электроэнергии, который пока не удается покрыть
засчет передачи энергии из Сибири на запад. К удобствам ЕЭС можно также
отнести и возможность размещения элекростанции вдалеке от потребителя.
Транспортировка электроэнергии обходиться во много раз дешевле, чем
транспортировка газа, нефти или угля и при этом происходит мгновенно и не
требует дополнительных транспортных затрат.
¨ График 2. Нагрузка электросети в течение суток
Если бы ЕЭС не существовало, то понадобилось бы 15 млн кВт дополнительных
мощностей.
Российская энергосистема обоснованно считается одной из самых надежных в
мире. За 35 лет эксплуатации системы в России в отличие от США(1965, 1977) и
Канады (1989) не произошло ни одного глобального нарушения электроснабжения.
Несмотря на распад Единой Энергосистемы СССР большинство энергосистем ныне
независимых республик все еще находятся под оперативным управлением ЦДУ РФ.
Большинство независимых государств имеют отрицательное сальдо в торговом
балансе электроэнергии с Россией. Так, по данным от 7.12.93 Казахстан должен
России около 150 млрд. рублей, а Украина и Белорусия вместе - около 170
млрд., причем ни один должник в настоящее время не имеет финансовых
возможностей выплатить России эти суммы.
3. Текущее положение в отрасли.Энергоемкость ВПП.Экологические аспекты развития электроэнергетики.
Вследствие спада производства потребности хозяйства страны в электроэнергии
снизились и поскольку по прогнозам специалистов такая ситуация будет
продолжаться еще как минимум 2-3 года и важно не допустить разрушения системы к
моменту, когда потребности в электроэнергии снова станут возрастать. Для
поддержания уже существующих электромощностей необходим ввод 8-9 млн кВт
ежегодно, однако из-за проблем с финансированием и развалом хозяйственных
связей из запланированных на 92ой год 8 млн кВт построено и
пущено мощностей лишь чуть более 1 млн кВт.
В настоящее время сложилась парадоксальная ситуация, когда в условиях спада
производства наращивается его энергоемкость. По различным оценкам потенциал
энергосбережения в России составляет от 400 до 600 млн. тонн условного
топлива. А ведь, что составляет более трети всех потребляемых сегодня
энергоресурсов. Эти резервы распределяются по всем этапам от производства,
транспортировки, хранения до потребителя. Так, суммарные потери ТЭК
составляют 150-170 млн тонн условного топлива. Очень велико потребление
нефтепродуктов низкой перегонки в качестве топлива на электростанциях. При
имеющем место дефиците моторного топлива такая политика крайне неоправданна.
Принимая во внимание значительную разницу цен между мазутом и моторным
топливом в качестве топлива для котлов теплостанций гораздо эффективнее
использовать газ или уголь, однако при использовании последнего большое
значение приобретают экологические факторы. Очевидно,что эти направления
должны развиваться в равной степени, так как экономическая конъюнктура может
существенно меняться даже в энергетике и однобокое развитие отрасли никак не
может способствовать ее процветанию. Газ гораздо эффективнее использовать в
качестве химического топлива(сейчас газа сжигается 50% от всего призводимого
в стране), чем сжигать его на ТЭЦ.
Выброс вредных веществ в окружающую среду на единицу продукции превышает
аналогичный показатель на западе в 6-10 раз. Экстенсивное развитие
производства, ускоренное наращивание огромных мощностей привело к тому, что
экологический фактор долгое время учитывался крайне мало или вовсе не
учитывался. Наиболее неэкологичны угольные ТЭС, вблизи них радиационный уровень
в несколько раз превышает уровень радиации в непосредственной близости от АЭС.
Использование газа в ТЭС гораздо эффективнее, чем мазута или угля: при сжигании
1 тонны условного топлива образуется 1.7 тонны СО2 против 2.7 тонны
при сжигании мазута или угля. Экологические параметры установленые ранее не
обеспечивали полной экологической чистоты,в соответствии с ними строилось
большинство электростанций. Новые стандарты экологической чистоты вынесены в
специальную государственную программу УЭкологически чистая энергетикаФ. С
учетом требований этой программы уже подготовлено несколько проектов и десятки
находятся в стадии разработки. Так, существует проект Березовской ГРЭС-2 с
блоками по 800 Мвт и рукавными фильтрами улавливания пыли, проект ТЭЦ с
парогазовыми установками мощностью по 300 Мвт, проект Ростовской ГРЭС,
включающий в себя множество принципиально новых технических решений.
4. Проблемы развития ядерной энергетики.
После катастрофы на Чернобыльской АЭС под влиянием общественности в России были
существенно приторможены темпы развития атомной энергетики. Существовавшая
ранее программа ускоренного достижения суммарной мощности АЭС в 100 млн кВт
(США уже достигли этот показатель) была фактически законсервирована. Огромные
прямые убытки повлекло закрытие всех строившихся в России АЭС, станции,
признанные зарубежными экспертами как вполне надежные, были заморожены даже в
стадии монтажа оборудования. Однако, последнее время положение начинает
меняться: в июне 93го года пущен 4ый
энергоблок Балаковской АЭС, в ближайшие несколько лет планируется пуск еще
нескольких атомных станций и дополнительных энергоблоков принципиально новой
конструкции. Известно, что себестоимость атомной энергии значительно превышает
себестоимость электроэнергии, полученной на тепловых или гидравлических
станциях, однако использование энергии АЭС во многих конкретных случаях не
только незаменимо, но и является экономически выгодным - в США АЭС за период с
58го года по настоящий момент АЭС принесли 60 млрд долларов чистой прибыли.
Большое преимущество для развития атомной энергетики а России создают недавно
принятые российско-американские соглашения о СНВ-1 и СНВ-2, по которым будут
высвобождаться огромные количества оружейного плутония, невоенное использование
которого возможно лишь на АЭС. Именно благодаря разоружению традиционно
считавшаяся дорогой электроэнергия получаемая от АЭС может стать примерно в два
раза дешевле электроэнергии ТЭС.
Российские и зарубежные ученые-ядерщики в один голос говорят, что для
радиофобии, возникшей после чернобыльской аварии серьезных оснований научно-
технического характера не существует. Как сообщила правительственная коммисия
по проверке причин аварии на Чернобыльской АЭС, авария произошла вследствие
грубейших нарушений порядка управления атомным реактором РБМК-1000 оператором
и его помочниками, имевшими крайне низкую квалификацию. Большую роль в аварии
сыграла и состоявшаяся незадолго до нее передача станции из Минсредмаша,
накопившего к тому времени огромный опыт управления ядерными объектами в
МинЭнерго, где такового совсем не было. К настоящему времени система
безопасности реактора РБМК существенно улучшена : усовешенствованна защита
активной зоны от пережога, ускорена система срабатывания аварийных сенсоров.
Журнал Scientific American признал эти усовершенствования решающими для
безопасности реактора. В проектах нового поколения атомных реакторов основное
внимание уделяется надежному охлаждению активной зоны реактора. Последние
несколько лет сбои в работе российских АЭС происходят редко и
классифицируются как крайне незначительные.
Развитие атомной энергетики в России неотвратимо и это сейчас понимает
большинство населения, да и сам отказ от ядерной энергетики потребовал бы
колоссальных затрат. Так, если выключить сегодня все АЭС, потребуется
дополнительно около 100 млн. тонн условного топлива, которое просто неоткуда
взять.
Принципиально новое направление в развитии энергетики и возможной замене АЭС
представляют исследования по безтопливным электрохимическим генераторам.
Потребляя натрий, содержащийся в морской воде в избытке этот генератор имеет
КПД около 75%. Продуктом реакции здесь является хлор и кальцинированная сода,
причем возможно последующее использование этих веществ в промышленности.
Восемь из девяти АЭС входят в концерн УРосЭенегроАтомФ. Девятая -
Ленингадская, вышла из концерна и эксплуатируется самостоятельно.
Средний коэффициент использованной мощности АЭС по стране составил 67%,
однако на 6 реакторах он был выше 80%.
К 2000 году планируется увеличение производства электроэнергии на АЭС с
сегодняшних 22 Гвт до 28 Гвт.
¨ Таблица 4. Перспективы развития атомной энергетики, 1993-2010.
